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自动指纹识别原型系统的研究与实现

作　者: 潘雷
导　师: 王方石
学　校: 北京交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 指纹识别自动指纹识别系统指纹图像预处理指纹特征提取指纹匹配
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 180次
引　用: 3次
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内容摘要

随着科学技术的不断进步,越来越多的高科技电子产品逐渐进入了人们的日常生活,身份识别也随之成为人们日常生活中遇到的一个常见问题。于是,有关身份的生物识别技术悄然兴起,并应运而生为一种新的身份识别技术。当前,已经发展的生物识别技术有指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、签名识别和语音识别等。指纹识别技术相对于其他生物识别技术有许多独到之处,具有很高的实用性和可行性。由于细节特征的指纹匹配算法是指纹识别的主流方法,投入实际应用的指纹识别系统也多基于该类算法。本文在前人研究成果的基础上,设计开发了一套自动指纹识别原型系统,所做的工作主要包括以下几个方面:(1)详细讨论了指纹图像预处理过程所包含的归一化、方向图求取、滤波增强、二值化和细化等算法;(2)将Gabor滤波算法应用到指纹图像增强中;(3)研究并实现了基于形态学的细化算法;(4)对特征提取及匹配算法进行了介绍,并且编程实现了特征提取和指纹匹配算法;(5)最后利用现有的条件建立一个小型指纹模板库,并在指纹库上进行了系统测试。由于只采集了小规模的指纹样本,测试结果达不到真正的普遍意义,但是证明了本文开发的指纹识别算法的有效性,达到了实用的要求。自动指纹识别系统综合了生物特征、图像处理、数据库等多方面知识,具有很高的实用价值和理论研究价值。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 综述  10-16
  1.1 引言  10-11
  1.2 生物识别技术  11-12
    1.2.1 生物识别技术的概念  11
    1.2.2 生物识别技术的要求  11-12
    1.2.3 生物识别技术的分类及特点  12
  1.3 指纹识别技术  12-15
    1.3.1 国外指纹识别研究的历史与现状  12-14
    1.3.2 国内指纹识别研究的历史与现状  14
    1.3.3 指纹识别技术存在的问题  14-15
  1.4 本文研究的主要内容  15-16
2 指纹识别的原理  16-27
  2.1 指纹识别理论  16-17
  2.2 指纹图像增强  17-21
    2.2.1 图像增强算法综述  18-19
    2.2.2 指纹图像归一化  19
    2.2.3 计算指纹图像方向场  19-20
    2.2.4 脊线滤波  20
    2.2.5 二值化和细化  20-21
  2.3 细节特征提取  21-25
    2.3.1 指纹的全局特征  22-23
    2.3.2 指纹的局部特征  23-25
  2.4 指纹匹配  25-27
3 指纹识别系统设计与实现  27-45
  3.1 软件介绍  27-28
    3.1.1 系统设计  27-28
    3.1.2 算法的实现函数  28
  3.2 指纹数据库的设计与实现  28-31
    3.2.1 设置指纹验证  29
    3.2.2 指纹信息表的建立  29-30
    3.2.3 ADO技术的特点  30-31
  3.3 指纹图像预处理  31-39
    3.3.1 图像归一化  31-32
    3.3.2 计算图像方向场  32-33
    3.3.3 脊频的检测  33-35
    3.3.4 获取指纹掩码图  35-36
    3.3.5 Gabor滤波  36-37
    3.3.6 二值化和细化  37-39
  3.4 指纹特征提取  39-41
  3.5 指纹匹配  41-45
    3.5.1 细节点集的校准  41-42
    3.5.2 校准后的细节匹配  42-45
4 识别过程和实验结果  45-53
  4.1 识别过程  45-50
  4.2 实验结果  50-53
5 总结与展望  53-55
  5.1 本文总结  53
  5.2 今后的工作  53-55
参考文献  55-57
作者简历  57-59
学位论文数据集  59

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